Removal of lipophilic extractives from paper pulp by laccase and lignin-derived phenols as natural mediators

In this paper, we show for the first time that lignin-derived phenols can act as laccase mediators for the removal of lipophilic compounds from paper pulp. These natural mediators represent an alternative to synthetic mediators, such as 1-hydroxybenzotriazole (HBT), that cause some economic and environmental concerns. Unbleached kraft pulp from eucalypt wood, which contained free and conjugated sterols responsible for pitch deposition in the manufacture of totally chlorine free paper, was treated with a fungal laccase in the presence of syringaldehyde, acetosyringone, and p-coumaric acid as mediators. The composition of lipophilic extractives in the pulps after the enzymatic treatment followed by a hydrogen peroxide stage was analyzed by gas chromatography and gas chromatography/mass spectrometry. The enzymatic treatment using syringaldehyde as laccase mediator caused the highest removal (over 90%) of free and conjugated sitosterol, similar to that attained with HBT, followed by acetosyringone (over 60% removal), whereas p-coumaric acid was barely effective. Moreover, recalcitrant oxidized steroids surviving laccase-HBT treatment could be removed when using these natural mediators. Pulp brightness was also improved (from 57% to 66% ISO brightness) by the laccase treatment in the presence of the above phenols followed by the peroxide stage due to the simultaneous removal of lignin.     

三倍体毛白杨KP纸浆TCF漂白中木素结构的变化

对三倍体毛白杨KP纸浆进行了OQP全无氯漂白,漂白后纸浆白度达到82%ISO。采用酶-弱酸解两段法分别从KP纸浆、氧脱木素后KP纸浆和过氧化氢漂白后KP纸浆中分离纸浆残余木素。通过凝胶渗透色谱（GPC）对以上木素试样分别进行检测,得出各木素样品的平均相对分子质量及其分布,总结了OQP漂白中相对分子质量的变化规律。通过磷谱核磁共振31P-NMR技术分别得出木素谱图,对所有木素样品中各官能团进行了定量分析及对比,分析了木素结构在KP纸浆TCF漂白过程中的变化规律。     

己烯糖醛酸在纸浆中的存在及其影响

介绍了硫酸盐浆中己烯糖醛酸的产生、特性及其对制浆与漂白过程的影响,并讨论了己烯糖醛酸的去除方法.     

麦草烧碱-AQ浆生物全无氯漂白的研究

对麦草烧碱-AQ浆含生物漂段的几种TCF漂白流程以及传统的CEH漂白进行了比较.研究结果表明,与CEH漂白浆相比,TCF漂白浆具有更高白度和物理强度,同时废水污染负荷低.     

ECF和TCF漂白硫酸盐针叶木浆表面特性的比较

主要目的是确定不同的漂白方法对硫酸盐针叶木浆纤维表面特性的影响,包括老化前和老化后。通过测量水中的动态接触角(DCA)和浆中纤维的电子光谱来检测。实验表明,漂白浆中纤维表面的不同是因为漂白方法不同。全无氯漂白(TCF)的纤维动态接触角(DCA)始终比较高一些。纤维的特性在贮藏六个月后发生了改变,TCF的DCA比ECF的更显著。贮藏后纤维的接触角变大说明可能是抽出物的迁移或木素从纤维壁中到了表面,也可能是纤维表面的组分发生了变化而变的更加疏水。     

漆酶/天然介体体系漂白硫酸盐竹浆的机理研究

对硫酸盐竹浆包含漆酶/天然介体漂白段的全无氯(TCF)漂白各段的残余木素进行了GPC、TGA、FT-IR、1H-NMR和t3C-NMR分析,主要探讨漆酶/天然介体体系(LMS)漂白的机理.分析表明,随漂白的进行,竹浆残余木素的总体变化趋势为分子质量降低;经LMS处理后,竹浆残余木素的热稳定性变差,更易在较低温度下热解;竹浆木素为GSH型,结构单元以G为主,苯丙烷单元之间的连接以β-O-4′为主,此外还有β-1′和β-5′连接.原浆木素中的羟基以酚羟基为主,苯丙烷单元中S的含量(以物质的量计,下同)少于1/3;O段残余木素中,脂肪族羟基比酚羟基多,且有少量-COOH、-OCH3被脱除,苯丙烷单元中G＞H＞S;LMS段残余木素中的羟基以脂肪族羟基为主,S单元含量增加,H单元含量减少,争1′连接增加,β-5′连接很少.     

漆酶/介体体系漂白纸浆的自由基反应机理

采用含漆酶/介体体系（LMS）漂段的TCF漂序，在H2O2用量为2%的情况下，将蔗渣硫酸盐浆漂到80.7%ISO的白度。利用电子自旋共振谱（ESR）研究了蔗渣硫酸盐浆在漆酶/介体体系中产生自由基的情况，并与蔗渣硫酸盐浆在漆酶中产生自由基的情况以及仅有漆酶和介体而没有纸浆时产生自由基的情况对比，从而了解漆酶/介体体系漂白纸浆的自由基反应机理。     

漆酶用于麦草烧碱-AQ法浆全无氯漂白

本实验对麦草烧碱-AQ法浆进行了含LMS段(简称L)漂白的OLQP和LQ(PO)全无氯漂白,同时与传统的CEH漂白结果进行了对比.研究结果表明,TCF漂白流程漂后浆料白度都达到了80%ISO以上.与CEH漂白浆相比,TCF漂白在获得较好的浆料强度的同时,还可以降低废水COD负荷,提高废水的可生化降解性.     

高硅含量麦草浆ECF漂白工艺的研究

对高硅含量的麦草浆的ECF漂白进行了研究,并分析了高硅含量对其漂白性能的影响。研究了浆料在D段经过二氧化氯不同用量和不同温度时的漂白效果,以及P段不同过氧化氢用量时的漂白效果。实验结果表明：当D段二氧化氯用量为0.8%,温度为70℃,P段过氧化氢用量为2.5%时,浆料经DEQP漂白白度可达到84.73%ISO,黏度为576ml/g,灰分含量为6.13%,硅含量为3.11%。对比漂白前后浆料的性质以及显微镜观察硅在浆中存在的状态,证实了漂白后硅以某种形式仍然存在于麦草浆中,且对其漂白性能没有影响。     

针叶木深化脱木素连续蒸煮与无氯漂白的研究

进行了针叶木深化脱木素连续蒸煮与无氯漂白的研究。深化脱木素连续蒸煮提高了蒸煮选择性，制得卡伯值较低、粘度较高的纸浆。使用氧、臭氧等无氯漂白剂，针叶木硫酸盐浆可以漂到９０％ＩＳＯ白度并具有良好的强度性质，其关键是采用深化脱木素技术制备未漂浆。     

乙酸浆TCF漂白的初步探讨

对三倍体毛白杨乙酸浆进行了TCF漂白的初步研究，发现与其他浆种比较，乙酸原浆具有较低的白度；乙酸浆进行氧脱木素时需要高的碱用量才能得到低的卡伯值，进行碱预处理可以降低氧脱木素段的碱用量，避免纸浆粘度较大程度的降低；并研究了漂白前后纸浆物理强度的变化。乙酸浆氧脱木素较佳的碱用量为4％～5％，经EOPP漂序漂白后白度达到70％ISO左右。     

红麻皮硫酸盐浆的高白度无氯漂白

对红麻皮ＫＰ浆常规多段漂白及无氯多段漂白工艺与机理进行了对比研究。采用ＣＥＨＰ漂白，总用氯量４．９％，Ｈ２Ｏ２用量０．５％，可漂至８７．１％白度。采用ＺＥｐＺＰ无氯漂白，Ｚ漂白浓度在５０％为最佳，Ｏ３总用量１．７％，Ｈ２Ｏ２总用量１．５％，可漂至８７．２％白度，虽然纸浆粘度比前者低１２．６％，但其强度还略优于前者。ＩＲ分析表明：臭氧漂白引起纤维素结晶指数的降低比常规漂白大。ＦＴ－ＩＲ差谱分析证明了漂白过程中木素的溶出。     

硫酸盐浆漂白中添酶和木聚糖酶的应用

介绍了在硫酸盐木浆全无氯漂白过程中 ,以不同的漂序施加添酶与木聚糖酶的效果 ,并分析了有关的机理     

漆酶和漆酶／介体处理提高未漂化学木浆湿强度的研究

研究了漆酶和漆酶/介体体系处理对未漂硫酸盐浆强度和白度的影响。结果表明,与空白样相比,漆酶处理可显著改善纸浆的湿抗张强度,但对干抗张强度和撕裂强度无明显影响,且纸浆白度有所降低。丁香酸甲酯(MS)是一种高效的介体,介体本身对纸张的强度和白度无影响,但与漆酶协同作用可使纸浆的湿抗张强度提高1倍以上。漆酶最佳用量为16U/g绝干浆;丁香酸甲酯的最佳用量为0.5%。高温干燥有助于提高纸张的再湿强度,在单独使用漆酶处理时更为重要。在单独漆酶处理过程中,通氧与通空气对提高湿抗张强度的效果无明显区别;而漆酶/介体体系处理中,通氧气可获得比通空气更高的湿强度指标。     

蔗渣浆ECF和TCF漂白流程的比较

本论文主要是以传统CEH漂白为参考基准,对蔗渣浆的无元素氯漂白(ECF)流程DQP和全无氯漂白(TCF)流程OQP进行比较,包括漂后纸浆的性质(粘度、返黄值以及裂断长、撕裂指数、耐破指数)和漂白废水的污染负荷(CODcr,BODs,SS和AOX),结果发现OQP和DQP漂后纸浆都具有较高的强度性能、较好的白度稳定性,而且废水具有较低的污染负荷.     

麦草浆氧碱漂白

详细探讨了碱法麦草浆氧碱漂白过程中诸因素的影响规律；深入系统地研究了氧碱浆的漂白性能；给出了与常规ＣＥＨ漂白的全面分析比较。结果表明：氧漂能有效地减轻漂白废水的污染，尤其是能显著地降低漂白废水中的总有机氯；同时还可节省后续漂白的化学药品用量。指出欲使氧碱浆经后续漂白达８０％以上的白度，仅用单段和两段次氯酸盐漂白是不够的，必须采用含有氯化的多段漂程，此时漂白浆的白度可达８５％～８７％，强度良好。     

新型耐热耐碱放线菌胞外酶协同漂白杨木CK浆

采用绿色糖单胞菌所产胞外酶对三倍体毛白杨CK浆进行生物预处理及后续漂白研究,摸索出最佳漂白工艺条件为:酶用量(以木聚糖酶为基准)30IU/g、温度60℃、时间120min、浆浓10%、pH值7.0,实验结果表明该胞外酶具有一定热稳定性和耐碱性,对纸浆漂白十分有利。接后续漂白段,可进一步提高纸浆白度和黏度,降低卡伯值,改善纸浆可漂性,有望实现TCF漂白。     

以臭氧漂白为基础的TCF漂白工艺

以硫酸盐竹浆为原料,研究了以臭氧漂白为基础的TCF漂白,并研究了TCF漂白各工段物理性能的变化,其漂白后得到纸张抗张指数为61.43N·m/g,撕裂指数为10.47mN·m2/g,耐破指数为5.01kPa·m2/g,耐折度为53次。最后TCF漂白与传统的CEH漂白对比,结果表明TCF漂白后纸浆具有较好的白度稳定性和较高的强度性能,充分显示了TCF漂白的优越性。     

速生桉木硫酸盐浆的无元素氯漂白

研究了桉本硫酸盐浆的氧脱木素、H2O2强化的氧脱木素及后续段浆的无元素氯漂白，并对漂白浆的各项物理性能指标进行了分析。结果表明：桉木硫酸盐浆经氧脱水素和H2O2强化的氧脱水素，卡伯值分别降低47．3％和53．6％，ISO白度分别增加23．8％和33．8％，但纸浆聚合度的变化幅度却很小（分别降低9．4％和2．5％）。处理后的纸浆再经DEpP短程序无元素氯漂白，漂白浆的ISO白度分别可达83．3％和87.8％。浆料经两种不同方式的氧段处理后，其各项物理性能指标与未漂浆之间相比差别不大     

响应面分析法优化漆酶介体体系处理NaOH-AQ玉米秆浆

采用响应面分析法对漆酶介体体系（LMS）处理NaOH-AQ玉米秆浆的三个主要工艺参数（漆酶用量,介体HBT用量和处理时间）进行了优化研究,并考察了LMS预处理对后续漂白的影响。结果表明LMS处理NaOH-AQ玉米秆浆的最优工艺条件：漆酶用量27.7IU/g,HBT1%,处理时间4.2h。在此优化条件下,对比了有/无LMS预处理漂白浆的性质,结果表明：在达到相同白度（约74%ISO）时,有LMS预处理可以节省约83%的H2O2用量;在后续H2O2用量（2%）相同时,LMS预处理过的纸浆白度可提高10.44%ISO,卡伯值降低2,并保持了较好的强度性能。